Mar, 2024

脑功能连接的拓扑周期图注意力网络

TL;DR本研究介绍了一种新颖的拓扑周期图注意力网络(CycGAT),旨在从非必要、冗余的连接中绘制出脑功能图的功能骨架——信号传输的关键通路,这些连接环绕在核心结构周围形成循环。我们首先引入一个循环关联矩阵,建立了图中的独立循环基础,以映射其与边的关系。我们提出了一种循环图卷积,利用循环关联矩阵导出的循环邻接矩阵,在循环的领域内针对性地过滤边的信号。此外,我们通过在循环中引入边的位置编码,进一步增强了循环图卷积的表示能力,并通过模拟和在一个ABCD研究的fMRI数据(n=8765)上的实验验证了CycGAT的定位能力,将其与基准模型进行了比较。CycGAT优于这些模型,能够识别出功能骨架,并且所需的循环数量明显较少,这对于理解与智力相关的神经回路至关重要。我们的代码将在接受后发布。